鉅大LARGE | 點擊量:940次 | 2020年07月28日
都在炒概念 智能制造該如何破局?
國內新能源汽車的發展帶動了相關產業鏈的繁榮,也涌現了多家具有國際影響力的動力鋰電池公司。然而繁榮的背后也隱藏著不小的隱患,譬如公司智能制造能力不足、成本被上擠下壓、庫存壓力巨大、政策穩定性有待提升等,都成為阻擾動力鋰電池行業健康發展的阻礙。
在行業人士看來,國內要推動智能制造落地,首先要圍繞當下動力鋰電池行業內存在的不足進行集中的攻克。這些不足包括了行業標準滯后、動力鋰電池設計規范缺失、制造工藝一致性差、裝備技術自動化信息化水平低、行業配合度低等。
具體來看,智能化制造推廣普及重要面對著三大障礙,首先是基礎數據層面的標準化沒有實現,各個工序之間無法做到互聯互通;其次是動力鋰電池尺寸標準規格不一;最后是鋰離子電池的制造模式屬于流程型和離散型的混合模式,新增了與產業數字化/智能制造的匹配難度。
“當前,動力鋰電池公司都希望通過智能制造系統實現各種制過程的自動化、智能化、精益化、數據化,帶動裝備技術水平提升,達到提質降本,提升核心競爭力的目的。”在天能電池集團有限公司銷售總監程焱松看來,國內動力鋰電池電池行業目前還處在智能制造的前期階段,最為迫切的是要實現建立標準化。
動力鋰電池智能制造還有什么坎?
從目前情況來看,智能制造是動力鋰電池生產發展的方向,是提高動力鋰電池系統生產效率和提升動力鋰電池系統品質的重要途徑,也是降低動力鋰電池系統生產成本重要手段。因此自今年以來,發展智能制造在行業內幾乎成為共識。
“傳統生產過程是人與設備、人與廠之間的關系,智能制造是把供應與庫存、產品和客戶、生產與服務全部連通起來,構成一個龐大的系統,包括智能生產、智能廠、智能物流、智能服務等。然而目前,國內動力鋰電池的產品設計和制造工藝技術沒有完全成熟。”程焱松表示。
截至目前,動力鋰電池在設計上還未實現統一,無可遵循的規范,動力鋰電池設計模板也未建立,設計不統一,標準化和準確性差。程焱松補充道,動力鋰電池設計規范的缺失,致使公司之間使用不同的設計思路,即使是同一個公司也會反復修改,造成動力鋰電池從設計到規模量產不斷修改,產品產量成熟周期拉長,必然影響到智能制造的執行。
另外,國內多數公司在電池模組關鍵生產工藝和設計上還不成熟,通過率低,也難通過智能化設備實現產線自動化檢測以及品質追蹤。
“智能制造就是所謂的工業4.0,總體上有三個歷程即自動化、信息化、智能化。整個我國的工業正在處于自動化和信息化的階段,談到智能化我國其實還有很長的路要走。針對與新能源行業,現在客戶對質量效率要求的越來越高,而智能化會滿足新能源行業客戶對效率高、質量高的要求。”大族激光科技產業集團股份有限公司新能源裝備事業部總監王俊提到,當下在國內動力鋰電池領域只有大公司才具備信息化生產實力。
王俊也表達了與程焱松一致的觀點,他認為國家應該盡快出臺針對電芯、模組、PACK的標準,這樣一來也方便配套公司給終端客戶供應更好的自動化、信息化產線。
除了上述問題,電池廠商還往往只追求在某一個方面的達到最優性能,缺乏整體動力鋰電池綜合性能的平衡,例如政策要求電池容量提升,電池公司趨之若鶩的提升電池容量,導致電池市場產品種類過多、質量參差不齊。
“動力鋰電池行業實現智能化、數字化、信息化并非一家之力便可以達到,還要行業公司之間的通力合作,杜絕只顧著攀比市場占有率,從而忽視了技術創新和產業協作。”深圳泰德激光科技有限公司高功率裝備事業部總經理吳華安認為,材料公司、裝備公司、電芯公司、BMS公司、PACK公司、檢測中心和整車公司等公司強強聯合,加強供應鏈協同合作,將各自的優勢充分發揮,優勢互補,才能有所突破。
值得一提的是,動力鋰電池在智能制造的進程中還面對制造裝備技術差距大、自動化水平低的現狀。與國外設備相比,國內設備在包括精度、可靠性、高效率、可視化、信息化等方面還存在著一定的差距。
動力鋰電池智能制造任重道遠
發展新能源汽車已經成為不可逆的趨勢,在國家戰略之下,供給側改革的重要推力使得政策層面關于動力鋰電池智能制造的支持與推進力度也在不斷加大。
早前工信部公示《2017年智能制造試點示范項目》中可看出,動力鋰電池產業鏈入圍的新模式項目由去年的3家上升至今年的14家,示范項目也由去年1家上升至今年的7家。
“國內動力鋰電池領域的智能制造尚處在起步階段,數字化和智能化目前看來還只是紙上談兵。”明冠新材料特級研究員謝輝認為,鋰離子電池的模型還沒有準確建立,工序間的數據互聯互通也沒有完全做到,因此當前談智能化和數字化還為時過早。
材料公司與動力鋰電池公司之間、各材料公司之間協作不充分,“自動化程度決定著生產效率、產品一致性、可靠性、安全性,在智能制造的潮流之下,自動化、智能化裝備工藝程度,將直接決定動力鋰電池/材料公司未來的競爭力。”謝輝坦言。
他同時提到,由于鋰離子電池生產工序復雜,不同結構形式、不同材料的工藝,所需的自動化裝備配置不盡相同,因此每家電池/材料公司的自動化生產線配置也大不相同,加大了智能化制造的難度。
據了解,當前大部分鋰離子電池設備還僅僅在某些工段實現自動化,距離全自動化以及信息化還有較大的距離,很多設備上的數據平臺依然沒有實現;整個生產過程控制還未形成規范和標準。
“當下,國內整個動力鋰電池產業智能化還是一個概念。”程焱松表示,整個動力鋰電池產業的智能制造沒有真正執行到位,日后將利用在智能制造過程中,挖掘數據價值、利用數據為質量提升、實現成本下降,并且提升信息感知、優化決策、執行控制、深度學習的功能。
“智能制造至少對動力鋰電池設備提出了三大要求:一是硬件基礎準備(如信息采集用的讀碼器,視覺,感應器,網絡傳輸通路等);二是軟件技術準備(如產品身份識別技術,數據采集技術,數據交換技術,數據分析技術等);三是執行手段(比如正常生產和異常處理通過什么樣的方式和機構去實現等)。”吳華安表示。
實際上,提高制造水平成為推動電池產業進一步發展的突破口。未來,智能制造也是電池公司的重要努力方向。業內人士普遍認為,經過這幾年動力鋰電池產業鏈智能制造的理論探究,未來三年國內動力鋰電池行業的智能化程度將得到的提升,屆時整個動力鋰電池市場格局或將發生巨大的改變。
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